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  • 我校科研团队破解有机光伏大面积印刷工艺密码
  • 作者:化学学院摄影:化学学院点击数: 发布时间:2019-08-20字体:[
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    本网讯(化学学院)近年来,随着薄膜太阳能电池性能的逐步提高,众多研究者将目光从光伏半导体材料的分子设计和器件结构优化转移到柔性大面积印刷上来,并取得了可观的进展。然而,很少有工作将实验室的小面积旋涂技术与商业化生产的卷对卷印刷工艺相结合,探求二者间存在的定量关系,这主要是因为单从工艺参数上确定二者间的联系十分困难。因此,采用合适的计算或表征手段联系二者就显得十分重要。一方面,这有利于降低卷对卷印刷工艺的性能损失,另一方面,这也有助于薄膜太阳能电池的商业化应用。

    陈义旺教授课题组在大面积印刷薄膜太阳能电池技术上取得突破

    在国家基金委和永利国际彩票“双一流”学科的支持下,永利国际彩票陈义旺教授课题组关于印刷薄膜太阳能电池,开展了一系列研究工作。在前期的工作中,研究人员采用弹性体或者含氟半导体分子解决柔性钙钛矿太阳能电池耐弯折与稳定性问题(Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1703061; Adv. Energy Mater., 2019, 9, 1900198)。研究采用乙烯-醋酸乙烯共聚物界面封装工艺,显著提高薄膜太阳能电池水氧阻隔能力(Adv. Funct. Mater., 2019, 1902629)。此外,还通过引入含氟离子液体掺杂PEDOT:PSS,实现导电高分子相分离可控化调节,从而印刷制备满足多种薄膜太阳能电池需求的大面积高性能透明导电薄膜(Joule, 2019, DOI: 10.1016/j.joule.2019.06.011)。基于以上工作,研究人员通过电路理论设计与大面积刮涂技术结合,成功制备了600 cm2的钙钛矿电池模组,其光电转换效率突破10%。

    最近,陈义旺教授等人通过研究墨水浓度及制膜过程中的具体参数,证实了传统旋涂工艺与狭缝印刷技术间的冲量转换因子,并借此全印刷制备了低效率损失的高效大面积有机太阳能电池模组。基于1.04cm2有效面积的富勒烯受体(PTB7-Th:PC71BM)和非富勒烯受体(PBDB-T:ITIC)太阳能电池器件,其器件效率达到了9.10%和9.77%。基于15cm2有效面积的富勒烯受体和非富勒烯受体太阳能电池模组,器件效率分别为7.58%和8.90%。研究成果发表在材料领域顶尖期刊Advanced Materials上(DOI: 10.1002/adma.201903649),第一作者为陈义旺教授指导的博士生孟祥川同学,永利国际彩票胡笑添研究员为论文共同通讯作者。

    课题组研究成果发表在权威期刊《Advanced Materials》上

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    《Advanced Materials》(《先进材料》)是由德国Wiley出版社出版的材料科学领域的顶级期刊,2018年度影响因子为25.806,材料领域排名第一。

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